A la sombra de un campo dominado por el silicio, otras tecnologías fotovoltaicas (FV) se han ido acercando al centro de atención. Las aplicaciones fotovoltaicas emergentes, como la captación de energía en interiores y la fotovoltaica integrada en edificios, tienen requisitos específicos que permitirán el florecimiento de las alternativas de "película fina".

La fotovoltaica de capa fina puede ofrecer varias ventajas únicas, como un menor peso, una mayor eficiencia de conversión de la luz en interiores, una fabricación más sencilla y unos costes potencialmente más bajos que la fotovoltaica de silicio convencional. Una oportunidad especialmente interesante es el papel de la fotovoltaica de capa fina en la alimentación de los dispositivos de la Internet de las Cosas, un mercado que se espera que alcance miles de millones tras la creciente smartificación de los aparatos electrónicos del hogar y de los comercios.

La fotovoltaica se diversifica en los mercados emergentes

Se espera que la fotovoltaica de capa fina gane terreno en los próximos años, y que el mercado crezca hasta los 6.100 millones de dólares en 2033. En el sector de la capa fina se han producido avances considerables, con un aumento de la eficiencia y unos procesos de fabricación cada vez más baratos y ágiles. Se están desarrollando nuevas aplicaciones para las que la energía fotovoltaica de silicio convencional no es adecuada debido a su rigidez, volumen y peso. Entre estas aplicaciones se encuentra la fotovoltaica integrada en edificios, en la que los paneles se fijan a los laterales de los mismos. Algunos tipos de paneles fotovoltaicos de capa fina pueden hacerse semitransparentes y muy ligeros, lo que los hace menos molestos desde el punto de vista estético y los hace idóneos para su instalación en ventanas.

Otras aplicaciones emergentes pertenecen al sector de la pequeña electrónica autoalimentada y del Internet de las Cosas (IoT), que se espera que crezca sustancialmente en los próximos años a medida que la electrónica "inteligente" esté más presente en la vida cotidiana. Los minimódulos ligeros de película fina pueden utilizarse para alimentar estos dispositivos y podrían ser una alternativa más barata y duradera a las baterías o al extenso cableado. Es probable que muchos aparatos domésticos y comerciales, como los sensores de temperatura, humedad, movimiento y seguridad, se vuelvan cada vez más "inteligentes" en la próxima década y puedan transmitir datos a la nube para permitir una mayor funcionalidad. Esto es lo que se conoce como el Internet de las Cosas (IoT) y representa una gran oportunidad para la tecnología fotovoltaica de capa fina. El nuevo informe de IDTechEx, "Beyond Silicon: Thin Film Photovoltaics 2023-2033", explora la amplia gama de oportunidades que presenta la fotovoltaica de capa fina.

¿Qué dominará el mercado de la capa fina?
En la actualidad, el mercado de la capa fina está dominado por el teluro de cadmio (CdTe), seguido en segundo lugar por el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS). El CdTe es más conocido en EE.UU., donde se utiliza para el 40% de toda la energía fotovoltaica a escala comercial. A pesar de la preocupación por el uso del escaso elemento telurio, se espera que el mercado de CdTe mantenga su posición gracias a las fuertes inversiones y a la creación de iniciativas de reciclaje que ya están en marcha.

La tecnología CIGS, por otro lado, ha estado plagada de fracasos comerciales, y el mayor fabricante ha abandonado el mercado en junio de 2022. Se espera que el CIGS sea superado en los próximos años por la fotovoltaica de perovskita, una tecnología muy joven y emocionante que ha mostrado un notable aumento de la eficiencia en pocos años, con eficiencias récord que ya están a la par con las de la fotovoltaica de silicio, una tecnología con décadas de investigación a sus espaldas. La perovskita fotovoltaica es adecuada tanto para aplicaciones de alta densidad de potencia en exteriores como para la recolección de energía en interiores y la alimentación de pequeños aparatos electrónicos.

La energía fotovoltaica orgánica y las células solares sensibilizadas con colorantes son competidores que ya se comercializan a pequeña escala en aplicaciones de exterior e interior. Dada su corta vida útil, que suele ser de 5 años, las células solares orgánicas y las sensibilizadas por colorantes son más adecuadas para alimentar aparatos electrónicos de corta duración que para unidades de captación de energía en exteriores de gran superficie que se espera que duren más de 15 años. Por este motivo, su campo de aplicación es limitado.

Perspectivas

La descarbonización de las fuentes de energía mundiales está siendo catapultada a medida que tanto las naciones como las industrias se apresuran a alcanzar el nivel cero. Aunque la energía fotovoltaica de silicio es asequible para los consumidores y ofrece una alta eficiencia, su rango de aplicación está limitado por su peso, tamaño y rigidez, así como por un complicado proceso de fabricación. Las alternativas de capa fina presentan numerosas ventajas para superar estas limitaciones y atender a aplicaciones emergentes como la fotovoltaica integrada en edificios y la captación de energía en interiores. `++